地铁培训资料--第二章--车体

第二章车体

第一节概述

一、概述

车体是城市轨道交通中车辆中最重要的组成部件之一。它支撑在转向架上，要保证旅客安全。车体底架下部及车顶要安装大量的机电设备，构成车辆的主体。车体要承受各种动静载荷、各种振动并适应车辆在最高速度下的运行；还要隔音、隔热、防火，在事故状态下尽可能保证旅客安全。

车辆结构的主体，是供旅客乘坐和司机驾驶的部分。车体由底架、两侧墙（包括车门、车窗）、前后端墙、车顶等6大部分组成。车体的强度、刚度，关系到运行安全可靠性和舒适性；车体的防腐、耐腐能力、表面保护和装饰方法，关系到车辆的外观、寿命和检修制度；车体的重量关系到能耗、加减速度、载客能力乃至列车编组形式（拖动比），所有这些都直接影响到运营质量和经济效益。

车体的结构形式、性能和技术经济指标主要取决于车体材料。因此对车体构件和内部装饰所使用的材料应当注意考虑诸多因素，其主要因素如下：

⑴应具有构件所要求的高强度和刚性；

⑵重量轻；

⑶具有耐老化、耐污染、耐磨耗及耐光照等特性；

⑷耐火、阻燃；

⑸施工容易且价格便宜；

⑹易于维修；

⑺适合于环境的改进（隔热、隔音性能提高）；

⑻适合于提高舒适度（减振等）

地铁车辆的车体与一般铁路客车车体有许多相同之处，但由于其特殊的用途，又具有其自身的特征：

⑴一般为电动车组，有四节编组和六节编组；分别由拖车和动车组成；车的两端部设置有司机室；

⑵由于属于城市轨道交通范畴，在车内的平面布置上有其特征，如座位少、车门数量多且开度大，内部服务乘客的设备较为简单等；

⑶重量的限制较为严格，要求轴重小，以降低线路的工程投资；

⑷为使车体轻量化，对于车体承载结构一般采用大型中空截面挤压铝型材，或高强度复合材料，或不锈钢。对车体其它辅助设施也尽量采用轻型化材料；

⑸对车体的防火性能要求高，在车体的结构及选材上均采用防火设计和阻燃处理；

⑹车辆的隔音和减噪有严格要求，以最大限度地降低噪音对乘客和沿线居民的影响；

⑺车辆外观造型和色彩具有美化和与城市景观相协调的要求。

二、类型及参数

1. 类型

车体结构按使用的主要材料可以分为普通碳素钢车体、高耐候结构钢（耐候钢）车体、不

锈钢车体和铝合金车体。

按承载方式分，可以分为底架承载、侧墙承载和整体承载三种方式。承载式结构，即所有车体承载件和外板都参与承载，这样能充分发挥所有承载零部件的承载作用，有效地减轻车体重量。特别是板梁组合结构，原则上可按照有限元法的车体强度、刚度结果来分配材料：强度不足的部位补强，刚度不足的部位补刚，强度刚度富余的部位将材料去掉，从而收到最佳的轻量效果。

按结构形式分，有板梁组合结构、开口型材与大型中空型材组合结构、大型中空型材结构三种形式。这些结构都属于整体承载结构。

从板与梁（柱）、梁（柱）与梁（柱）之间的结合方式来分，有焊接、铆接、螺栓（钉）粘接连结或混合连接结构。我国和日本大多数采用焊接结构。焊接—铆接或焊接、螺栓（钉）连接在欧洲应用较多。

按车体组合方式分，可以分为一体化设计和模块化设计。如广州地铁一号线车辆采用的是一体化设计，而二号线采用的则是模块化设计。

2. 二号线车辆的参数

广州地铁二号线车辆共有3种车型：带有司机室和全自动车钩的拖车（A车）、不带半自动车钩并带受电弓的动车（B车）以及带有半自动车钩的动车（C车）。运营时，由A、B、C 车组成固定的6车编组，A车位于列车两端，编成A-B-C-C-B-A的形式。

A车是带司机室的拖车，车钩连接面之间的长度24390mm，自重35.17t；

B车是动车，车钩连接面长度为22800mm，自重38.4t；

C车也是动车，长度及重量与B车相同。

B车通过半永久牵引杆与A车和C车相接，C车与C车之间通过半自动车钩相连，自动车钩装在列车的两端。

每节车辆每侧有5对外挂车门，车辆之间的通道可使列车内的乘客分布均匀。

广州地铁车辆宽3m，带有48个座位，在正常状态下可容纳288人，在客流高峰期当负载增加时可容纳310人，最大超容量（超员载荷）可容纳432名乘客。

每列车有6节编组车组成，在额定载荷(AW2)下，可容纳1860名乘客；超员载荷(AW3)时，可容纳2592名乘客。

广州地铁二号线车辆车体的主要技术参数如下：

车体静态压缩载荷：120t

车辆长度（车钩连接面之间长度）

A车24390mm

B、C车22800mm

列车长度≤140000mm

车辆最宽部分宽度3070mm

车体内部宽度3000mm

在两内墙之间的地板面测量2720＋4

－11mm 在客室两边门之间高于地板面10mm处测量≥2800mm 车体长度

A车23690＋15

－10mm

B、C车22100＋15

－10mm 车辆高度（轨面到车顶高度，新轮，不含受电弓）

不含排气口≤3800mm

含排气口≤3855mm 受电弓落弓时高度≤3810mm

受电弓工作范围175～1600mm

受电弓最大升起高度1700mm

车体内中心高度（客室内净空高度）

地板面到天花板中心最小高度2100mm

室内乘客站立区最小高度1900mm

轨面到地板面高度（空气弹簧充分充气，新轮，空载）1130＋15

－5mm

第二节车体结构及组成

一、车体结构

广州地铁二号线车辆，其车体结构设计上是整体承载的轻量化结构，采用大断面铝合金挤压型材、模块化设计制造而成。这种挤压型材是由两块铝板通过中间夹层连接，且中间没有基板，因此也被称作为“中空型材”。各模块化部件之间通过螺栓、垫圈、螺母连接成一体构成车体合件。

二、车体组成

广州地铁二号线电动客车的车体主要由以下几部分组成：

1. 底架

底架是车体中一个重要的部件。主要作用是承受车体上部载荷并传递给整个车体，承受因各种原因而引起的横向力和走行部传来的各种振动和冲击，牵引梁连挂组成列车，并在车辆间传递牵引力和制动力。

底架上设各种吊梁、吊卡、线槽、安装座，用来安装车钩缓冲、各种机电设备、制动设备等。

车底架是用大型铝合金蜂窝状挤压型材焊接而成由侧梁、端梁、牵引梁、枕梁和横梁组成。在A车前端还设有一个撞击能量耗散区，在车辆受撞击时用以吸收传至地板水平方向和能量。最大限度地保护客室乘客。

底架由空腔部分纵向排列组成

底架端部由以下部分组成：

●铝合金结构

●挤压板

●主横梁

●车钩端梁

底架由以下部分构成：

●侧梁